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신민철(Min Chul Shin),박지원(Ji Won Pack),김규만(Gyu Man kim) 대한기계학회 2021 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2021 No.10
역-방전가공(Reverse-Electric Discharge Machining)은 기존 방전가공과 달리 가공된 영역을 갖는 금속패턴을 전극으로 사용하며 이는 MEMS의 Negative Photoresist와 비슷한 역할을 한다. 전압을 인가한 금속과 피가공물의 간극이 미소한 거리로 좁혀질 때 전기에 의한 열에너지가 가공된 영역을 제외한 형상 그대로 피가공물에 전사되는 원리이다. 역-방전가공의 장점을 활용하면 단단한 재료와 복잡한 형상의 가공이 가능하며 높은 세장비의 미세공구, 전극, 니들 등 다양한 연구 분야에 적용이 가능하다. 본 연구에서는 방전가공을 통해 금속 시편에 직경 200um의 홀 어레이 패턴을 가공하였고, 금속시편에 홀어레이 패턴을 역-방전가공을 통해 초경합금에 패턴을 전사시켜 다중 미세전극을 제작하였다. 제작된 공구를 사용하여 방전가공을 진행하고 가공조건에 따른 가공특성을 비교 분석하였다. Reverse-Electric Discharge Machining is different from general electric discharge machining and uses a metal pattern with a machined area as an electrode, which plays a similar role to the negative photoresist of the MEMS process. When the gap is narrowed to a minute distance after applying a voltage to the metal pattern and the workpiece, the thermal energy of electricity removes the workpiece as it is in the pattern. By using the advantages of the processing method, it is possible to process hardness materials and complex shapes, and it can be used in various research fields such as high aspect ratio micro tools, electrodes, and needles. In this study, a hole array pattern with a diameter of 200μm was machined on a metal plate through electric discharge machining, and a multiple microelectrode was fabricated using R-EDM. EDM was performed using a multiple micro electrode, and a study was conducted on comparative analysis of characteristics according to processing conditions.
유병한,김태곤,정재원,허세곤,고석훈,박성수,정영훈,민병권,이상조 한국공작기계학회 2006 한국공작기계학회 추계학술대회논문집 Vol.2006 No.-
마이크로 팩토리 시스템에서 마이크로 방전 가공 시스템은 많은 장점을 가진다. 전통적인 가공 시스템과 달리 비접촉 가공 방식이기 때문에 소형화에 따른 강성저하 문제에서 자유로우며, 정밀 가공이 가능하다. 그러나 방전가공에서 사용하는 전극에서, 가공 중 발생하는 마모 문제는 생산성뿐만 아니라 가공 정밀도를 떨어뜨리는 문제를 발생시킨다. 이번 연구에서는 전극의 마모 문제를 보완할 수 있는 방전 드릴링 가공과 밀링 가공에서의 공정 제어기법을 제안하였다. 또한, 마이크로 팩토리 용 테스트베드의 방전 가공 모듈로 디스크형 미세 전극 드레싱 가공 시스템, 자동 공구 교환 장치 시스템, 소형 유체 순환 시스템 등도 개발하였다.
유병한(Byung Han Yoo),김태곤(Tae Gon Kim),정재원(Jae Won Jung),허세곤(Se Gon Heo),고석훈(Seok Hoon Ko),박성수(Sung Su Park),정영훈(Young Hoon Jeong),민병권(Byung-Kwon Min),이상조(Sang Jo Lee) 한국생산제조학회 2006 한국공작기계학회 춘계학술대회논문집 Vol.2006 No.-
마이크로 팩토리 시스템에서 마이크로 방전 가공 시스템은 많은 장점을 가진다. 전통적인 가공 시스템과 달리 비접촉 가공 방식이기 때문에 소형화에 따른 강성저하 문제에서 자유로우며, 정밀 가공이 가능하다. 그러나 방전가공에서 사용하는 전극에서, 가공 중 발생하는 마모 문제는 생산성뿐만 아니라 가공 정밀도를 떨어뜨리는 문제를 발생시킨다. 이번 연구에서는 전극의 마모 문제를 보완할 수 있는 방전 드릴링 가공과 밀링 가공에서의 공정 제어기법을 제안하였다. 또한, 마이크로 팩토리 용 테스트베드의 방전 가공 모듈로 디스크형 미세 전극 드레싱 가공 시스템, 자동 공구 교환 장치 시스템, 소형 유체 순환 시스템 등도 개발하였다.
박양재 한국디지털정책학회 2018 디지털융복합연구 Vol.16 No.12
In this paper, propose an efficient arc detection and control method to achieve fast machining speed, improved precision and surface roughness in discharge machining, especially for carbide and hard material processing and metal processing using discharge phenomenon as energy. A single discharge waveform is divided into three sections of Td (Time-Delay), Ton (Time-on) and Toff (Time-off) and the gate control timing is simulated using the HDL language. In this paper, we analyze the effect of the gap between the electrode and the workpiece on the machining results by determining the operation of the servo mechanism by sampling the Td section through the comparator circuit. As a result of the analysis, the Td section of the formed waveform was more precisely sampled at a high speed and the results were improved when applied to the gap control between the electrode and the workpiece. 방전 현상을 에너지로 이용하여 금속을 가공하는, 특히 초경 및 난삭 소재의 가공과 정밀가공에 효과적인 방전가공 시 빠른 가공속도와 향상된 정밀도 및 면조도를 달성하기 위하여 효율적인 아크의 검출과 제어방법에 대해 연구하였다. 단일 방전 파형을 Td(Time-Delay), Ton(Time-on), Toff(Time-off)의 세 가지 구간으로 나누어 HDL 언어를 이용하여 게이트 제어 타이밍을 시뮬레이션 하고, 실제 방전가공기에 적용하여 파형을 실측하였으며, 비교기 회로를 통한 Td 구간의 샘플링을 통해 서보기구의 동작을 결정함으로써 전극과 가공물 간의 간격 제어와 가공 결과에 미치는 영향을 분석하였다. 분석결과 형성되는 파형의 Td 구간을 보다 정밀하게 고속으로 샘플링하여 이를 토대로 전극과 가공물 간의 gap 제어에 적용하였을 때 보다 향상된 결과를 나타내었다.
전도성을 가지는 탄소나노튜브강화 알루미나복합소재의 마이크로방전가공에서 초음파진동 부가에 의한 가공특성
강명창(Myung-Chang Kang),탁현석(Hyun-Seok Tak),이창훈(Chang-Hoon Lee),김남경(Nam-Kyung Kim) 한국기계가공학회 2014 한국기계가공학회지 Vol.13 No.6
Micro-holes of conductive ceramic are required in micro structures. Micro-electrical discharge machining (Micro-EDM) is an effective machining method since EDM is as process for shaping hard metals and complex-shaped holes by spark erosion in all kinds of electro-conductive materials. However, as the depth of micro hole increases, the machining condition becomes more unstable due to inefficient removal of debris between the electrode and the workpiece. In this paper, micro-EDM was performed to evaluate machining characteristic such as electrode wear, machining time, taper angle, radial clearance with varying voltage and ultrasonic vibration on 10 vol.% Carbon-nanotube reinforced conductive Al₂O₃ composite fabricated by spark plasma sintering in previous research.
고석훈,민병권,이상조 한국공작기계학회 2007 한국공작기계학회 추계학술대회논문집 Vol.2007 No.-
미세방전 밀링에서 전극마모의 문제를 해결하기 위해 미세방전 모델에 기반한 제어기가 설계되었지만 제어기에 방전모델계수를 실험적으로 설정해야하는 문제가 있다. 본 논문에서는 퍼지 알고리즘을 이용하여 방전모델계수를 셀프튜닝할 수 있는 제어기를 개발하였다. 미세방전 밀링 공정을 모델을 이용하여 시뮬레이션 하였고 시뮬레이션을 이용하여 방전모델계수에 따른 방전 발생률의 경향을 보았다. 시뮬레이션을 통해 파악된 방전모델계수에 따른 펄스율의 경향을 퍼지 알고리즘을 이용해 미세방전 밀링 제어기의 셀프튜닝에 적용하였다. 개발된 셀프튜닝 제어기에 대한 시뮬레이션과 기공 실험으로 목표 방전 발생률에 대한 성능이 기존 제어기와 비교해 개선되었음을 보였다.
알루미늄 합금 2024에서 와이어 컷 방전가공조건에 따른 표면 거칠기 특성
이순관(Soon-Kwan Lee),류청원(Cheong-Won Ryu) 한국기계가공학회 2012 한국기계가공학회지 Vol.11 No.1
Currently, the aircraft industry, aircraft parts as well as airframe have been developed in producing, the aircraft parts and fuselages have been produced the product by cutting rather than forging and casting because of the residual stress and stress concentration. In this study, the aircraft is being used in many parts of aluminium alloy 2024 in wire-cut E.D.M. The selected experimental parameters are peak current, no-load voltage, off time and feed rate. It is found that cutting mountain part on surface roughness of the curve 0.3㎜ than 0.25㎜ diameter wire electrode is stable in many uniform distribution.
블록직선이송 방전연삭에 의한 미세전극 가공 및 그래핀 강화 알루미나 복합소재의 마이크로 홀 가공특성
정현아(Hyeon-A Jeong),이창훈(Chang Hoon Lee),강명창(Myung Chang Kang) 한국기계가공학회 2017 한국기계가공학회지 Vol.16 No.1
Graphene nanoplatelet (GNP)-reinforced alumina (Al₂O₃) is a promising material for micro-partapplications, particularly micro-nozzle shapes, because of its excellent wearresistance. In this study, a Al₂O₃/GNPcomposite with 15 vol% graphene nanoplatelets (GNP) was highly densified and fabricated via spark plasma sintering for micro-electrical discharge drilling (Micro-ED drilling) and the wear resistance property of the composite is evaluated via the ball-on-disk method. In addition, the diameter and shape of the micro-electrodes machined by wire electrical discharge grinding (WEDG), block electrical discharge grinding (BEDG), and new linear block moving electrical discharge grinding(LBMEDG) methods are systematically compared and analyzed to observe the micro-hole machining in the micro-ED drilling of the Al₂O₃/15vol% GNP composite.
전동훈(Dong Hun Jeon),김보현(Bo Hyun Kim),박병진(Byung Jin Park),주종남(Chong Nam Chu) 한국생산제조학회 2005 한국공작기계학회 추계학술대회논문집 Vol.2005 No.-
In this study, micro electrical discharge machining (EDM) and micro electrochemical machining (ECM) were used for the fabrication of micro structures. Despite no tool wear and good surface finish, micro ECM shows low machining speed. On the other side, micro EDM that has tool wear and worse surface finish provides better characteristics in machining speed. Therefore, the micro machining process using both EDM and ECM is proposed to complement each other. This hybrid process uses micro EDM as roughing cut and micro ECM as finishing cut. The hemisphere of 100 ㎛ radius was fabricated by this process with simple cylindrical tool electrode. The final shape shows the improvement in machining speed, surface finish and dimension accuracy.
강재원(Jae-Won Kang),김창호(Chang-Ho Kim),예상돈(Sang-Don Ye) 한국기계가공학회 2007 한국기계가공학회 춘추계학술대회 논문집 Vol.2007 No.-
Polycrystalline diamonds(PCD) tools are widely used in machining a large variety of advanced materials. However, the manufacture of PCD tool blanks is not an economical process. The shaping of PCD blanks with conventional machining methods(such as grinding) is long, labor-intensive process. This paper reports experimental investigation of the influence of pulse on time, pulse off time and water conductivity on cutting speed of WEDM of PCD. And the surface roughness and characteristics of machined surface are discussed.